[发明专利]纯化3,6-脱水-L-半乳糖的方法

说明书

本发明涉及一种用于通过使用微生物来纯化3，6‑脱水‑L‑半乳糖的新颖方法以及制备3，6‑脱水‑L‑半乳糖的组合物。本发明提供在琼脂糖或琼脂的酶水解之后的纯化期间通过使用微生物提高3，6‑脱水‑L‑半乳糖的生产产率的效果。

技术领域

本发明涉及一种用于使用微生物来纯化3,6-脱水-L-半乳糖的新颖方法及制备其的组合物，其通过在琼脂糖或琼脂的酶水解之后使用微生物纯化来提高3,6-脱水-L-半乳糖的生产产率。

背景技术

构成红藻的主要多醣是琼脂糖，其为通过利用α-1,3-键和β-1,4-键使3,6-脱水-L-半乳糖(下文中称为“AHG”)与D-半乳糖交替地键连而形成的聚合物。在这些成分当中，AHG是一种具有抗龋性和结肠癌预防功能以及美化白化和保湿功能的多功能高附加值材料。因此，用于由琼脂或琼脂糖(其为红藻的主要碳水化合物)有效制备并纯化AHG的技术是非常重要的。

首先制备AHG，常规地，琼胶寡糖通过用具有低浓度的弱酸、乙酸或中性缓冲剂、Tris-HCl缓冲剂(pH 7.4)预处理琼脂糖或琼脂而获得，且新琼二糖(neoagarobiose)由琼胶寡糖(agarooligosaccharides)通过与外型β-琼脂水解酶II(exo-typeβ-agaraseⅡ)的酶反应而制备。然而，此时，存在作为副产物联产琼胶三糖的缺点，且为了降解琼胶三糖，有必要引入额外的酶，如琼脂降解β-半乳糖苷酶(agarolyticβ-galactosidase；ABG)。然后，可通过α-新琼二糖水解酶(NABH)的酶反应而获得如AHG和D-半乳糖的单糖(见图1a)。然而，当在此过程的第一步骤预处理期间使用乙酸时，在后续中和步骤中产生大量的盐，且当使用低浓度的中性缓冲剂时，在高温(170℃)下执行预处理反应，且因此针对大规模生产需要高温和高压反应器。另外，在预处理期间，AHG过度降解成5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural；5-HMF)，所述5-羟甲基糠醛具有降低AHG生产产率的缺点。具体地说，因为乙酸导致腐臭气味，所以当AHG用作美化材料时，所述腐臭气味可能会成为问题。另外，因为在预处理期间，α键优先断裂，且因此必须另外使用降解作为副产物在后续酶糖化中保留的琼胶三糖(agarotriose)的ABG酶，所述过程可能更为复杂。

其次，迄今为止，出于对AHG的纯化，已使用用于酶水解的最终产物(AHG以及D-半乳糖)的包含硅胶层析和生物凝胶p2管柱层析的两步骤层析。根据此方法，在硅胶层析期间使用有害有机溶剂(即二氯甲烷、三氯甲烷、甲醇等)，且由于在纯化中丢失大量AHG，因而最终AHG产率降低。

发明内容

技术问题

本发明是针对提供一种用于使用微生物来纯化AHG，从而利用在琼脂糖或琼脂的酶水解之后的纯化来防止在AHG生产期间由纯化所导致的AHG损失的新颖方法。

本发明还针对提供一种用于制备AHG的组合物，其可使用上述方法来提高AHG的生产产率。

技术解决方案

为实现所述目标，本发明提供一种用于使用微生物来纯化3,6-脱水-L-半乳糖的方法，所述方法包含：

使一组酶与作为基质的琼脂糖或琼脂反应，所述酶包含由阐述于SEQ ID NO:1中的氨基酸序列所表示的热稳定琼脂水解酶、外型琼脂水解酶(agarase)以及α-新琼二糖水解酶；

使用由以上反应所获得的产物作为碳源来培养具有代谢半乳糖的能力的微生物；以及

由微生物的培养物获得3,6-脱水-L-半乳糖。

本发明提供一种用于制备3,6-脱水-L-半乳糖的组合物，所述组合物包含：

一组酶，包含由阐述于SEQ ID NO:1中的氨基酸序列所表示的热稳定琼脂水解酶、外型琼脂水解酶(agarase)以及α-新琼二糖水解酶；以及